酯一步合成酮

众所周知,直接由酯一步合成相应的酮,难度很大,主要是由于生成酮的活性比酯更高,很难控制反应停在酮这一步,通常会继续反应生成相应的叔醇。为了实现酯到酮的转化,我们最常用的方法就是先将酯转化为Weinreb酰胺,然后再和亲核试剂反应,亲核加成后形成的四面体中间体由于Weinreb酰胺的特殊结构形成了五元环螯合结构很稳定,不会继续反应,最终会得到相应的酮。另外一种方法就是利用Claisen缩合反应Dieckmann反应,由于形成的1,3-二羰基化合物,很容易形成烯醇式,导致活性降低不会继续反应,接着在通过脱羧得到相应的酮。最后,在过渡金属催化的条件下酯或硫酯直接合成酮Fukuyama偶联反应Liebeskind偶联反应

近期,Merck科学家开发出一种酯一步合成酮的方法, 可以将反应选择性停止在酮这一步,不会继续反应生成叔醇。利用烷基亚磺酸钠作为底物和酯在强碱存在下加热制备得到酮。相当于在亲核试剂上连一个过渡性的活化亚磺酸基团,可以易于脱质子形成亲核试剂对酯进行亲核加成,与Claisen缩合反应形成1,3-二羰基化合物类似,形成的α-亚磺酸基酮中间体很容易继续脱质子形成双负离子烯醇式中间体,不会进一步加成形成叔醇,最后加水淬灭反应,亚磺酸分解放出SO2生成产物酮。

反应机理

反应可能通过两种可能的反应历程得到产物:类Weinreb酰胺历程和类Claisen缩合历程。作者通过设计实验验证机理,发现主要是通过类Claisen缩合历程进行的。

反应应用:此方法可以广泛应用于合成甲基酮或乙基酮。

反应操作:Reactions were performed on a 1.00 mmol scale unless otherwise noted. To a screw-cap vial with a magnetic stirbar was added sodium methanesulfinate (0.306 g, 3.00 mmol, 3.00 equiv.), lithium bis(trimethylsilyl)amide 1.0 M in toluene (3.00 mL, 3.00 mmol, 3.00 equiv.), and ester (1), (1.00 mmol, 1.00 equiv.). The final concentration of the limiting reagent (1) is 0.33 M. Then the vial was sealed and heated at 80 °C on a heating block for 3 h. The reaction mixture was cooled to ambient temperature, diluted with saturated aqueous ammonium chloride (4 mL per mmol of 3). The mixture was concentrated to dryness, and the product was purified on silica gel.

 

参考资料The Direct Conversion of Esters to Ketones Enabled by a Traceless Activating Group;Patrick S. Fier,* Riley A. Roberts, and Reed T. Larson;Org. Lett. 2023, 25, 3131–3135。

来自 有机合成 2023-05-21 20:01

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